Processamento da soja integral e uso em dietas para suínos: digestibilidade e metabolismo

Processing of full-fat soybean and the use in diets for pigs: digestibility and metabolism

MONOGÁSTRICOS

Amanda d'Ávila Carvalho^I; Paulo Alberto Lovatto^II; Luciano Hauschild^I; Ines Andretta^III; Cheila Roberta Lehnen^IV; Irineo Zanella^II

^IDoutorando do Programa de Pós Graduação em Zootecnia (PPGZ), Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Departamento de Zootecnia (DZ), Cep: 97105-900, Campus Camobi, Santa Maria - RS, Brasil

^IIDZ - UFSM

^IIIGraduando em Zootecnia - UFSM

^IVMestrando do PPGZ - UFSM

RESUMO

Um experimento foi realizado para avaliar a soja integral (SI) processada a vácuo (SI_vac) ou a vapor (SI_vap) por meio da digestibilidade e do metabolismo em suínos. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com cinco tratamentos (dieta controle; dieta com SI_vac; dieta com SI_vap; 40% SI_vac + 60% dieta controle; 40% SI_vap + 60% dieta controle) e quatro repetições cada um, considerando o animal a unidade experimental. Os coeficientes de digestibilidade da energia bruta foram 4 e 3% inferiores para as dietas com substituição do farelo de soja por SI_vac ou SI_vap, respectivamente. A substituição do farelo de soja por SI_vac ou SI_vap não alterou a digestão e o metabolismo do nitrogênio em suínos. Para a SI, os teores digestíveis de proteína e energia foram 10,4 e 4,0% superiores com o processamento a vácuo. A digestibilidade das dietas e o metabolismo da energia são similares em suínos alimentados com dietas contendo SI_vac ou SI_vap. Em suínos alimentados com dietas com SI_vac ou SI_vap, a digestibilidade das dietas e o metabolismo do nitrogênio não são diferentes. O processamento a vácuo melhora os teores digestíveis de proteína e energia da soja integral.

Palavras-chave: digestibilidade, energia, nitrogênio, soja, processamento

ABSTRACT

An experiment was carried out to evaluate the full-fat soybean (FFS) processed by vacuum (FFS_vac) or by steam (FFS_stm), by means of digestibility and metabolism of pigs. A completely randomized experimental design was used, with five treatments (control diet, diet with FFS_vac, diet with FFS_stm, 40% FFS_vac + 60% control diet, 40% FFS_stm + 60% control diet) and four replications each, being the animal the experimental unit. The digestibility coefficients of gross energy were 4% and 3% lower for the diets with replacement of soybean meal by FFS_vac or FFS_stm, respectively. The replacement of soybean meal by FFS_vac or FFS_stm did not influence the digestion and the metabolism of nitrogen of the pigs. For FFS, the content of digestible protein and energy were 10.4 and 4.0% higher with vacuum processing. The diet digestibility and energy metabolism are similar in pigs fed with diets containing FFS_vac or FFS_stm. For pigs fed with diets containing FFS_vac or FFS_stm, the diet digestibility and nitrogen metabolism are not different. The vacuum processing improves the digestible contents of protein and energy of full-fat soybean.

Key Words: digestibility, energy, nitrogen, soybean, processing

Introdução

A suinocultura absorve cerca de 29,0% da produção brasileira de milho e 23,0% da produção de farelo de soja (SINDIRAÇÕES, 2006). Esses ingredientes respondem por 94% do volume das rações para suínos. O óleo vegetal tem sido incluído nas rações para ajustes energéticos e participa em média com 2,5% do volume. A inclusão de óleos nas rações, contudo, dificulta a fabricação e eleva o custo das mesmas.

A soja integral (SI) possui em torno de 18,0% de EE e 36,0% de PB (NRC, 1998), o que pode torná-la alternativa ao óleo e ao farelo de soja em rações para suínos. Têm-se constatado como vantagens do uso da SI a melhora da palatabilidade e do consumo, a redução do incremento calórico, sobretudo em regiões de clima quente, a melhor qualidade nutricional, a melhor digestibilidade, decorrente do processamento, a facilidade de manejo na fabricação da ração e a maior relação custo-benefício no sistema produtivo (Nitsan et al., 1997; NRC, 1998; Mateos et al., 2002).

As substâncias anti-nutritivas presentes na SI, como inibidores de proteases e lectinas, entretanto, têm impedido sua utilização in natura (Liener, 2000). Em animais alimentados com soja crua na dieta, têm-se observado inibição do crescimento, diminuição na eficiência alimentar, hipertrofia pancreática, hipoglicemia e danos ao fígado (Palacios et al., 2004). As substâncias anti-nutritivas, no entanto, são inativadas em altas temperaturas, permitindo o uso da soja na forma integral (Mateos et al., 2002).

A tostagem, a micronização e a extrusão têm sido os processos utilizados para viabilizar o uso da soja integral em dietas para suínos, entretanto, são constatadas variações na digestibilidade decorrentes do tipo de processamento (Marty & Chavez, 1995; Mendes et al., 2004; Palacios et al., 2004). Diferenças entre a digestibilidade da soja processada por calor úmido em relação à tostagem e à micronização têm sido relacionadas à eliminação mais eficiente dos fatores antinutricionais da soja no cozimento (Van Soest, 1987).

Assim, verifica-se a necessidade de avaliar os tipos de processamento da soja integral por calor úmido, a vácuo ou vapor, a partir da digestibilidade de dietas e do metabolismo em suínos.

Material e Métodos

O experimento foi realizado no Setor de Suinocultura do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Santa Maria, em outubro de 2005. Foram utilizados 20 suínos machos castrados, meios-irmãos paternos e geneticamente homogêneos, resultantes de cruzamentos industriais, com peso médio inicial de 51,0 kg em um delineamento inteiramente casualizado, com cinco tratamentos (dieta controle; dieta com SI_vac; dieta com SI_vap; 40% SI_vac + 60% dieta controle; 40% SI_vap + 60% dieta controle). Nos tratamentos com 40% SI_vac ou SI_vap, avaliou-se a digestibilidade das sojas processadas. Cada tratamento teve quatro repetições e o animal constituiu a unidade experimental.

Os animais foram alojados em gaiolas para estudo de metabolismo, em ambiente semi-controlado com temperatura média de 22ºC.

O processamento a vácuo utilizado para a soja integral foi realizado em unidade industrial de desativação de soja. Os grãos, após pré-limpeza, foram transferidos ao silo de medição para controle do volume processado. Em seguida, foram aquecidos em reatores herméticos a 109ºC, por meio de vapor combinado com vácuo a pressão de 0,35 atm durante 18 minutos. Posteriormente, foram resfriados a 35ºC e transportados ao descasque e à secagem até que atingissem 12% de umidade.

O processamento a vapor da soja integral foi realizado em desativadora modular. Por meio do dosador, o equipamento foi abastecido com a quantidade de soja a ser processada. Posteriormente, os grãos seguiram para o aquecedor, onde se aplicou vapor à massa de grãos durante 8 minutos, a 106ºC e pressão de 2 atm. Na etapa de secagem, os grãos permaneceram por 30 minutos para que o teor de umidade fosse de 12%.

As análises químicas dos ingredientes (Tabela 1) foram realizadas conforme AOAC (1990) e a determinação de aminoácidos totais foi feita por meio do NIRS (Near Infrared Reflectance Spectrometry).

As dietas experimentais (Tabela 2) foram formuladas utilizando-se os valores de exigências nutricionais do NRC (1998).

O experimento teve duração de 13 dias (sete de adaptação dos animais às gaiolas e ao alimento e seis de coleta). As rações foram fornecidas conforme o peso metabólico (PV^0,6). A quantidade diária foi ajustada à estimativa do ganho médio diário, considerando um consumo de 2,6 vezes a mantença, estimada em 250 kcal EM/kg PV^0,6 (Noblet et al., 1993). O alimento foi distribuído em três refeições diárias, às 8, 13 e 18 h, e o acesso à água foi livre.

Foi utilizada a técnica de coleta total de fezes, sendo o início e final da coleta determinados pelo aparecimento de fezes marcadas (foi adicionado 1,0% de Fe₂O₃ às dietas). As fezes foram coletadas duas vezes ao dia, pesadas, acondicionadas em sacos plásticos e conservadas em congelador a -10ºC. Ao final do experimento, foram homogeneizadas e amostradas (0,5 kg), secas em estufa de ventilação forçada (60ºC por 72 horas) e moídas para análises posteriores. A urina excretada foi drenada para baldes plásticos contendo 25 mL de HCl 6 N. A cada 12 horas o volume foi medido e uma amostra de 5% foi retirada e conservada sob refrigeração (4ºC). As análises químicas de fezes e urina foram realizadas segundo a AOAC (1990). De acordo com equações propostas por Matterson et al. (1965), foram estimados os coeficientes de digestibilidade aparentes da MS (CD_aMS), da PB (CD_aPB), do EE (CD_aEE) e da energia bruta (CD_aEB) e o balanço de N, energia digestível e energia metabolizável. As análises estatísticas foram realizadas utilizando-se o PROC GLM do Statiscal Analysis System (SAS, 2000). As comparações de médias por contrastes não ortogonais foram: Controle x SI_vac, para avaliar o efeito da substituição do farelo de soja por SI_vac; Controle x SI_vap, para avaliar o efeito da substituição do farelo de soja por SI_vap; SI_vac x SI_vap, para avaliar o efeito do tipo de processamento da soja nas dietas. As análises de digestibilidade das sojas processadas foram realizadas pelo PROC GLM (SAS, 2000) e as diferenças entre as médias comparadas pelo teste Tukey a 5% de probabilidade.

Resultados e Discussão

Na análise de contrastes, a substituição do farelo de soja por SI_vac (C₁) ou SI_vap (C₂) não causou efeito significativo (P>0,05) na ingestão, na excreção urinária de energia nem nas energias digestível e metabolizável das dietas (Tabela 3). Em relação ao tipo de processamento (C₃), os resultados foram similares (P>0,05). Embora não-significativo, o consumo de energia (P>0,05) dos animais alimentados com soja integral na dieta pode ter influenciado a excreção fecal e a digestibilidade da energia. A excreção fecal de energia foi 56% (P<0,01) e 40% (P<0,05) superior para os suínos alimentados com SI_vac ou SI_vap em relação ao grupo controle. Os coeficientes de digestibilidade foram, respectivamente, 4% (P<0,01) e 3% inferiores (P<0,05) para as dietas com SI_vac ou SI_vap em relação à dieta controle.

A digestão da gordura em suínos depende do processamento, uma vez que nos grãos, danos mecânicos alteram a estrutura dos vacúolos lipídicos, o que apresenta correlação positiva com a digestibilidade (Kaankuka et al., 1996). Nesse experimento os grãos foram processados inteiros, tanto no processo a vácuo quanto no a vapor e não houve ruptura das células de gordura. Dessa forma, o óleo vegetal adicionado à dieta controle possivelmente teve a digestão facilitada por estar na forma livre (Café et al., 2000). O menor coeficiente de digestibilidade da energia bruta das dietas com SI_vac ou SI_vap, no entanto, não interferiu nas energias digestível e metabolizável das dietas.

No controle de qualidade (Tabela 4), a atividade ureática da SI_vap foi inferior ao limite mínimo recomendado, indicando superaquecimento dos grãos (D<0,05 pH). Para a SI_vac, a solubilidade protéica apresentou-se além do padrão estabelecido (>85%), sugerindo aquecimento ineficiente. A substituição do farelo de soja por SI_vac (C₁) ou SI_vap (C₂) não alterou (P>0,05) a digestão e o metabolismo do nitrogênio dos suínos (Tabela 5). Para essas variáveis, a análise de contrastes entre as dietas (C₃) não mostrou efeito significativo (P>0,05) do tipo de processamento da soja.

Um dos indicadores da efetividade do tratamento térmico da soja é a atividade ureática (AU). Na literatura, os valores aceitáveis situam-se entre 0,05 e 0,3 DpH (Friesen et al., 1993). A solubilidade protéica (SP) é um teste complementar que avalia o nível de desnaturação da proteína e, portanto, a biodisponibilidade de aminoácidos (Araba & Dale, 1990). Neste estudo, ainda que a SP da SI_vac tenha apontado subaquecimento, o balanço do N não foi alterado, provavelmente em virtude do curto período experimental. Além disso, existe uma padronização da metodologia para o controle de qualidade de sojas processadas, de forma que os valores de AU e SP considerados adequados foram determinados para processos com uso de calor seco. É provável que essas regulamentações não sejam aplicáveis para tecnologias com utilização de calor úmido, como o processamento a vácuo ou a vapor.

O tipo de processamento da soja não influenciou (P>0,05) a MS e o EE digestíveis nem a energia metabolizável das sojas integrais (Tabela 6). Os teores digestíveis de proteína e energia, no entanto, foram influenciados (P<0,05) pelo tipo de processamento. Para essas variáveis, o processamento a vácuo para a soja integral proporcionou melhores resultados.

O processamento de alimentos tem sido utilizado para a conservação ou melhora do valor nutritivo de carnes, grãos, frutas e vegetais (Drouzas & Schubert, 1996). Para isso, a maioria das tecnologias empregadas baseia-se no uso de calor seco (Kozanoglu et al., 2006). Nessa técnica, a distribuição do calor é irregular e causa sub e superaquecimento dos grãos de soja, comprometendo o valor nutritivo (Prachayawarakorn et al., 2006). O uso do vapor e sua combinação com vácuo tem mostrado melhora na qualidade nutricional e microbiológica, na cor e textura de carnes, frutas e vegetais (Majchrowicz, 1999; Böhm et al., 2006). Na fusão dos conceitos de vapor e vácuo, este remove o ar atmosférico expondo a superfície do produto ao aquecimento com vapor. A umidade agregada é re-evaporada a partir de outra aplicação de vácuo, rompendo as membranas celulares do produto (Majchrowicz, 1999). Isso contribui para a quebra de ligações químicas nos nutrientes (carboidrato e proteína) que dificultam a ação das enzimas digestivas no trato gastrointestinal do suíno. Esses fatores provavelmente favoreceram os melhores resultados de nutrientes digestíveis obtidos para a SI_vac neste experimento.

Conclusões

A substituição do farelo de soja por soja processada a vácuo ou a vapor reduz a digestibilidade da energia bruta das dietas em 4,0 e 3,0%, respectivamente. A digestibilidade das dietas e o metabolismo da energia são similares em suínos alimentados com dietas contendo soja processada a vácuo ou a vapor.

A substituição do farelo de soja por soja processada a vácuo ou a vapor não modifica a digestão nem o metabolismo de nitrogênio em suínos. A digestibilidade das dietas e o metabolismo do nitrogênio não diferem em suínos alimentados com dietas com soja processada a vácuo ou a vapor.

O processamento a vácuo melhora os teores digestíveis de proteína e energia da soja integral.

Agradecimento

À Delta Indústria de Equipamentos Agroindustriais Ltda e à SanLac Panapharm pelo apoio na realização do experimento, à Comissão de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela concessão de bolsa à doutoranda Amanda d'Ávila Carvalho e à mestranda Cheila Roberta Lehnen do PPGZ.

Literatura Citada

Recebido: 18/9/2006

Aprovado: 13/7/2007

Correspondência devem ser enviadas para: [e-mail]

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Processamento da soja integral e uso em dietas para suínos: digestibilidade e metabolismo

Processing of full-fat soybean and the use in diets for pigs: digestibility and metabolism

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  20 Dez 2007
• Data do Fascículo
  Dez 2007

Histórico

• Recebido
  18 Set 2006
• Aceito
  13 Jul 2007